Cellular mechanisms of survival in vegetative microcolonial fungal structures

• Applicant: Professorin Dr. Anna A. Gorbushina
• Subject Area: Mineralogy, Petrology and Geochemistry
• Term: from 2002 to 2006
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5333642

In diesem Vorhaben sollen die zellulären Reaktionen vegetativer Strukturen verschiedener bereits vorliegender Pilzisolate aus Wüstengebieten auf Austrocknung, UV-Strahlung, Vakuumstress und ihre Änderungen untersucht werden. Mikrokolonien bildende Pilze - Dauerbewohner von Gesteinsoberflächen in Wüstenklimaten - sind für extrem lange Überdauerungszeiten bekannt. Es wurde kürzlich gezeigt, dass die Entwicklung von gewebeartigen langsamwüchsigen Mikrokolonien auf besonderen zellulären Reaktionsmechanismen beruhen. Zu diesen gehörenen Ultrastrukturänderungen und biochemische Umgestaltungen in der Zusammensetzung von Zellwand, Membran und Zellinhaltsstoffen. Die Reaktion der Zellen auf die Stressfaktoren wird mit Hilfe von Fluoreszenzmikroskopie (Membranstatus, intrazelluläre Enzyme, DNA-Strangbrüche) wie auch mittels elektronenoptischer Techniken untersucht. Die TEM-Untersuchungen sollen auch die Reaktion der Organellen und hierdurch die Entwicklungsprozesse vegetativer Strukturen in Mikrokolonien klären. Biochemische Untersuchungen der Lipide und besonders der Mycosporine als UV-Scavenger und Keimungshemmer werden durchgeführt. Die Produktion von extrazellulären polymeren Substanzen (EPS) unter Stress wird durch Cryo-SEM verfolgt. Insgesamt wird die Stresstoleranz der vegetativen Überlebensstrukturen mikrokolonialer Pilze mit der Überlebensrate von Dauerformen (Sporen) verglichen. Das Überlebenspotential der poikilophilen vegetativen Zellen wird untersucht, um hierdurch mögliche Überlebenskandidaten unter extraterrestrischen Bedingungen zu finden.

• DFG Programme: Priority Programmes
• Subproject of: SPP 1115: Mars and the Terrestrial Planets